基于“大美龙江”的黑龙江省绿色公路建设思路研究

马海龙, 战成波, 王金茹

(1.黑龙江省公路建设中心， 哈尔滨 150040； 2.东北林业大学 土木工程学院， 哈尔滨 150040)

由于公路工程的技术难度高、建设周期长、投资规模大及涉及因素多等特点，导致公路建设项目成为一个复杂的重大系统工程。公路建设不同于房屋建设，其按照规划会占用部分土地资源，影响野生动物的迁徙，且公路在施工过程中亦会对周边路域生态环境资源造成污染。黑龙江省地处高寒冻土区，温度低, 降雨量少，受地理气候影响植物生长季短且植物生长缓慢，生物多样性和生态环境敏感而脆弱，而公路交通发展迅猛, 大规模的公路交通建设势必导致原本脆弱的生态环境进一步恶化。因此，黑龙江省的绿色公路建设有别于非寒冷冻土地区，公路建设施工破坏黑龙江省敏感的路域生态环境，而黑龙江省冻土环境也给公路本身造成影响，引发公路冻胀、翻浆等公路病害问题。冻害问题不但给公路造成安全隐患，而且减少公路的使用寿命，很大程度上影响了黑龙江省公路的绿色发展。保证公路本身不被破坏的同时又尽最大可能减少对环境的影响，这是黑龙江省绿色公路发展的关键所在，因此有必要对黑龙江省公路开展实地调查研究，分析黑龙江省绿色公路建设特征，明确黑龙江省绿色公路建设发展思路，指导黑龙江省绿色公路的建设，推动龙江绿色公路健康可持续发展。

1 黑龙江省区域气候环境特征

黑龙江省位于中国最北部，为典型寒区代表省份之一。东西跨14个经度，3个湿润区，南北跨10个纬度，2个热量带，面积47.3万m2(含松岭区和加格达奇区)。东部和北部与俄罗斯隔江相望，边境线长达3 038 km，西部与内蒙古自治区毗邻，南部与吉林省相接壤，东部近日本海。黑龙江省属于寒温带与温带大陆性季风气候，其气温全国最低，冬季寒冷且漫长，年平均气温为3.43 ℃[1]。从空间分布来看，全省气温较低的区域主要分布在北部，包括大兴安岭、黑河等地，而东、西、南部气温普遍较北部高，主要包括东部的鹤岗、鸡西等，西部的哈尔滨、大庆等。从各月气温来看，一年中最冷月出现在1月，月平均气温为-30.9～-14.7 ℃，而夏季与冬季的温差很大，最热月份一般为7月，平均气温在22 ℃左右。

黑龙江自然资源相当丰富，是全国最大的林业省份之一，全省耕地面积960.1万hm2，是全国耕地最多的省份，同时又是矿产资源大省，可开发利用的物产众多。江河分布较为密集，水资源丰富，有松花江、黑龙江、乌苏里江和绥芬河4大水系，以及世界第二大高山堰塞湖——镜泊湖，世界三大冷泉之一——五大连池，中俄界湖——兴凯湖等湖泊，全省水资源总量620亿m3，居东北之首。黑龙江省冰雪资源丰富且雪质极佳，降雪周期较长，大约有130 d，冰雪旅游产业优势极为突出。

2 黑龙江省绿色公路建设发展现状

2016年8月，为全面贯彻绿色交通发展理念，交通运输部公路局颁布了《关于实施绿色公路建设的指导意见》[2]，其中明确提出要实施“拓展公路旅游功能”“实施改扩建工程绿色升级”“推进绿色服务区建设”等专项行动，以行动促转型，以行动促落实，推进工程无痕化，提出严格施工环境保护，加强施工过程中的植被与表土资源保护和利用，落实水土保持、环境保护，做好临时用地的生态恢复等要求。

近年来，受其自身特殊的地理位置、气候、林业资源、水资源、耕地资源，及少数民族风情等因素影响，黑龙江省在绿色公路发展建设过程中，积极贯彻绿色公路发展理念，结合国家与交通运输部对公路绿色环保提出的新要求，开展典型工程示范，通过实践当前先进的绿色环保经验与技术，进行适应当地需求的创新探索，形成具有龙江特色的绿色公路建设实践经验，部分典型绿色公路示范工程概况如下：

2017年，吉东工程(吉黑省界珲春至东宁段)南起于国道丹阿公路(G331)吉黑省界相交处，与吉林省东防线(S201)公路顺接，向北途经老黑山、太平川、新城子沟等，在东宁市区附近从其西部绕行，跨越绥芬河后终于丹阿公路万鹿沟收费站前，路线总长99.293 km，其中新建31.75 km，利用旧路改扩建25.543 km，完善旧路服务功能42 km。项目批复概算21.22亿元，建设周期36个月。项目主线共设大桥1 663.54 m(6座)，中桥218.92 m(4座)，小桥136.96 m(4座)，新建涵洞98道，完全利用涵洞56道，合计154道；设服务区2处(单侧)，其中1处含养护工区，设交通量观测站4处。另设东宁连接线1.822 km(1条)。紧密围绕公路地处高寒气候区、山岭重丘区、生态敏感区和红色旅游区的地域特征，树立全寿命周期成本理念，将绿色公路理念融入公路规划、设计、建设、运营、管理、服务全过程，大力推动理念创新、技术创新和管理创新，统筹项目设计、施工、监理、管理、科研等全员参与绿色公路典型示范工程建设，总结具有黑龙江特色的绿色公路建设体系。构建高寒地区公路抗冻耐久技术、改扩建公路建设技术、公路生态环保技术示范技术、公路服务品质提升示范技术4类特色技术体系。

2018年，呼十工程(呼玛至十八站段)起点位于国道丹阿公路呼玛镇西南8 km左右呼玛河大桥北侧桥头，途经金山林场、兴华乡、白银纳乡等，终点为十八站。全长155.017 km，新建36.857 km，利用旧路改扩建118.160 km。该绿色公路将生态文明、绿色循环低碳理念融入项目设计、建设的各方面和全过程，通过提升设计理念、实现精细化施工组织和优化运营管理，攻克关键技术的同时，还广泛应用新材料、新能源及新技术，强化绿色生态循环、降低碳排放管理创新，运用行政、法律及经济等手段进行综合协调，着力提高旧路材料循环利用效率，最大限度地保护沿线敏感生态环境，尤其是敏感水环境，提高边境公路、林区公路的服务能力，改善道路使用者的旅游出行体验，提高公路可持续发展能力，实现公路全寿命周期范围内“三高三低”(高效益、高效能、高效率、低污染、低能耗、低排放)的总目标，推广传播绿色循环低碳公路建设理念与先进措施，打造具有“节能减排、资源节约、生态友好、景观优美、安全韧性、智慧高效、多元服务、综合协调”内涵的绿色生态低碳公路，树立全省绿色公路标杆。

黑河一布拉戈维申斯克黑龙江(阿穆尔河)公路大桥工程是内蒙古、黑龙江、吉林、辽宁向北开放的重要窗口，是黑龙江区域海上丝绸之路和丝绸之路经济带的重要部分，是促进“中国-俄罗斯”两国经济贸易往来的重要举措。该项目采用建筑信息模型(building information modelling,BIM)技术和Civil Station Construction 5D综合管理系统。基于系统模块化的优势，形成云技术与大数据分析的平台，实现工程工序的精细化管理，同时借助BIM技术的多维度施工模拟，协助项目管理人员进行决策，将质量、成本及进度等信息实时传递和收集处理。采用了“箱梁自动喷淋养护车”“混凝土废料回收利用技术”等绿色施工新技术，为黑龙江省在公路桥梁建设领域精细化管理及绿色生态环保水平的提升提供了典型示范与参考。

3 黑龙江省绿色公路建设特征

黑龙江省地处中国东北边陲，是中国纬度最高，经度最东的边境省份，公路有两大突出特点：一是边疆公路，二是寒区公路[3]。首先，黑龙江省属于边疆省份，黑龙江省与俄罗斯接壤有超过3 000 km的边境线，边境公路有着不同的功能定位：在交通运输上，承担着货物交通运输、边境旅游、边境贸易运输的任务，有着旅游路、观光路、贸易路、运输路的功能，这就决定了公路对景观保护与营造，公路桥梁坚固性、耐久性的要求比较高；在战备需求上，边境公路作为第一线的边防公路，还承担着部队人员、物资的快速集结、疏散，设施能够快速抢险保通、军事装备高效运输的作用，有着战备路的功能，这就要求公路结构物要坚固耐震动与重载，同时还需要营造一种易于伪装的路侧环境。再者，黑龙江省是中国寒区气候条件的典型代表地区，其不仅涉及冻土问题，还涉及多雪问题。低温气候条件与冻土环境下公路冻害频发，导致后期养护难度大、运营成本高[4]。黑龙江省绿色建设任务艰巨，在系统调查研究黑龙江省公路发展实情，明确当前绿色公路建设的突出问题的基础上，将黑龙江省绿色公路建设的特征总结如下：

1)绿色公路发展意识理念不断提升，绿色公路建设发展的势头变得更加强劲。黑龙江省积极响应国家号召，深入贯彻落实习近平新时代生态文明思想，积极开展绿色公路典型示范工程建设，推广符合黑龙江地域气候特征与公路实情的绿色施工技术。

2)绿色公路建设条件复杂，路域生态环境保护任务重大。黑龙江地处低温严寒冻土区域，公路的施工建设条件较为复杂，公路路域生态环境又敏感脆弱，生态恢复困难较大。同时，低温严寒地区交通安全问题显著。因地处高寒地区，降雪、道路结冰等天气现象约占全年40%的时间，在对公路行车安全造成影响的天气中，以雨、雪、道路结冰、雾霾影响最大。

3)自然资源禀赋，景观旅游资源独特。黑龙江省是中国最大的林业省份之一，全省耕地面积960.1万hm2，是全国耕地最多的省份，同时又是矿产资源大省，可开发利用的物产众多。全省有67处森林公园，其中国家级37处，省级30处，国家级自然保护区9处，省级自然保护区16处。绿色公路建设需要充分考虑黑龙江省丰富且宝贵的自然资源，合理定位绿色公路建设水平，充分保护并利用沿线景观资源。

4)冰雪旅游资源丰富，边境旅游资源优势突出。黑龙江省冰雪资源富饶，冰雪旅游产业优势突出且发展趋于多元化[5]。黑龙江省是中国开放口岸最多的省份之一，与俄罗斯遥江相望，与俄罗斯文化交流丰富，发展对俄冰雪旅游合作潜力巨大[6]。绿色公路建设可与冰雪旅游公路及边疆特色公路等建设理念共同考虑设计，建设“大美龙江”绿色旅游公路。

4 黑龙江省绿色公路建设思路

通过与公路规划设计、建设施工、运营管理、维修养护部门的专业工作人员及公路环保方面的专家进行座谈，结合黑龙江省地区气候、自然资源等特点，研究已运营通车的绿色公路营运效果，正在建设的绿色公路的设计、建设指标细则。针对黑龙江省绿色公路未来的发展需求制作调查问卷，抽取相关规划设计部门、建设施工部门、运营管理部门、维修养护部门的部分工作人员，对调查问卷填写结果进行详细分析，总结出黑龙江省绿色公路未来建设发展方向及思路，主要包括：

1)抗冻耐久为前提保障。黑龙江省地处严寒冻土地区，多年冻土与季节性冻土分布较多，冻土路基热融沉陷、路基纵向开裂、冻胀、翻浆等道路病害问题频发。高纬度高寒多雪的环境对绿色公路抗冻耐久要求较高，需要针对寒区绿色公路开展抗冻耐久技术应用研究，提高冻土地区绿色公路品质与服务水平。

2)生态环保为首要目标。黑龙江省林业、水系、野生动植物等自然资源丰富，少数民族风情突出，旅游特点显著，保护当地水系、动物鱼类生活原貌、植被原生态恢复尤为重要，在绿色公路全寿命周期内要将生态环保贯穿始终。同时凸显保护当地冰雪、自然景观旅游特色。

3)重点考虑资源节约利用。黑龙江省属于我国农业、林业大省，土地资源集约利用率提高，土地生态原貌恢复应重点考虑；改扩建工程应提高旧路材料利用率，最大程度减少建设项目的资源浪费。

4)提升工程品质与服务。在公路建设管理中最大程度利用互联网信息技术，提升设计选线合理性，工程建设—运营管理—维修养护系统性；黑龙江省位于边境地区，积极拓展边境冰雪旅游服务品质。

5)加强能源节约措施。施工、养护过程考虑使用集中供电、声控、光控等措施，采用变频技术等设备，或利用太阳能、风能等清洁可再生能源。

5 结语

在对黑龙江省公路进行调查研究及实地考察的基础上，分析了黑龙江省区域气候环境特征，同时系统梳理了黑龙江省绿色公路建设发展的情况，明确了黑龙江省公路建设的区域特征，总结出黑龙江省绿色公路建设发展思路，为推动大美龙江绿色公路可持续建设发展提供重要参考和借鉴。黑龙江绿色公路发展未来需紧扣“抗冻耐久、生态环保、资源能源节约利用、工程品质服务提升”的主题，建成有“大美龙江”特色的“畅、平、绿、安、美”的绿色公路。